2015年9月,人类第一次听见引力波。两个黑洞在13亿光年外相撞,时空的涟漪穿越宇宙抵达地球,把探测器的镜面推动了不到一个原子核直径的距离。这一下,值一个诺贝尔奖。
十年后的今天,同一套探测器每周能收到三四个这样的信号。宇宙没有突然变吵,是我们的耳朵变灵了。
2026年5月26日,LIGO、Virgo和KAGRA三台引力波探测器组成的国际合作团队发布了最新一版引力波事件目录GWTC-5.0,一口气新增161个信号,全部来自2024年4月到2025年1月这短短十个月。至此,人类累计捕获的引力波信号总数达到390个。十年前需要开香槟庆祝的事,现在成了日常。
数量堆起来,质量也跟着来了。这批新信号里藏着好几个破纪录的发现,其中最耀眼的一个,跟霍金有关。
2025年1月14日,一个编号为GW250114的信号抵达地球。它来自10多亿光年外两个几乎一样重的黑洞合并,一个32倍太阳质量,一个34倍。这个信号的信噪比达到76.9,是有史以来最清晰的引力波信号。信噪比可以理解成音量和杂音的比值,76.9意味着信号强度是背景杂音的近77倍,清晰得如同在安静的图书馆里听见一声鼓掌。
研究团队用这个信号验证了霍金在上世纪70年代提出的黑洞面积定理:两个黑洞合并后,新黑洞的事件视界面积一定大于等于合并前两个黑洞事件视界面积之和。事件视界就是黑洞的“有去无回”边界,任何东西一旦越过就再也出不来。GW250114的数据精确地证实了这一点。
更反直觉的结论紧跟其后。合并完成后,新黑洞像被敲响的钟一样振荡,向外辐射引力波。分析这些振荡波形,研究者确认了一件事:黑洞也遵守热力学第二定律,合并过程中熵在增加。但黑洞有个怪脾气,跟日常物体完全相反,它吸收的能量越多,温度反而越低。
这批目录里还有一个纪录属于GW240615。2024年6月15日,美国的两台LIGO和意大利的Virgo同时捕捉到这个信号,三台探测器联手把信号源的位置锁定在天球上仅6平方度的区域内,大约相当于30个满月排列起来的面积。这是引力波天文学有史以来最精确的定位。
定位精度的提升使识别宿主星系变得更加可行,引力波信号携带的距离信息加上候选星系的退行速度,两个关键参数就能交叉比对了。精确定位和庞大的信号数量叠加在一起,打开了一扇大门:用引力波测量宇宙膨胀速度。
宇宙膨胀的快慢用哈勃常数来描述,但这个数值至今没有定论。用不同方法测出来的结果互相打架,这是当代宇宙学最大的悬案之一。引力波提供了一条独立的测量路径。这次研究团队用了236个信号来做分析,几乎是上一轮的两倍。每个信号贡献一点信息,叠在一起精度就上去了。
而这批目录里最让天体物理学家兴奋的,可能是两个看起来不那么起眼的信号:GW241011和GW241110,分别在2024年10月和11月被探测到,相隔仅一个月。
这两对黑洞合并有个共同特征:其中较大的那个黑洞自旋很快,而且两个黑洞质量差别明显。
按照常规剧本,黑洞由大质量恒星死亡后坍缩形成,然后跟另一个黑洞配对、绕转、合并。但如果合并后的黑洞待在一个足够拥挤的环境里,比如致密的星团,它还会遇到新的伙伴,再合并一次。高自旋加上质量不对称,恰恰指向这种可能:较大的那个黑洞本身就是上一次合并的产物。换句话说,它们是“第二代”黑洞。
当研究者把267个引力波源放在一起做统计分析时,发现不同质量范围的黑洞确实有不同的自旋特征,说明宇宙里存在不止一种制造黑洞合并的机制。大质量双星系统的演化只是其中一条路,致密星团里的反复合并是另一条。GW241011和GW241110不是两个孤例,它们背后是一整条暗流。
相关论文已提交《天体物理学杂志》及其快报,全部数据将向科学界公开。
半个多世纪前,黑洞还是方程里的怪物。10年前,人类第一次直接听见两个黑洞合并。现在,390个信号摆在桌上,黑洞开始有了统计学意义上的家谱。探测器还在不断升级,更多的碰撞信号还在路上。宇宙深处那些不可见角落里的暴力图景,正被一点点强制曝光在人类眼前。
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图源:University of Glasgow
信源:University of Glasgow. "Astrophysicists strike black gold with treasure trove of gravitational wave detections." Phys.org, edited by Lisa Lock, 26 May 2026


